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Panneau solaire photovoltaïque
Un panneau photovoltaïque est un appareil qui convertit l'énergie solaire (énergie lumineuse du rayonnement du Soleil) en énergie électrique (électricité).
Les panneaux solaires photovoltaïques produisent davantage d'énergie électrique dans les régions très ensoleillées. Plusieurs pays adoptent des politiques pour promouvoir leurs installations.
On les appelle fréquemment panneaux solaires, mais il y a des panneaux solaires d'autres types.
Histoire[modifier | modifier le wikicode]
La lumière peut produire de l'électricité. Ce principe a été découvert en 1839 par Alexandre Edmond Becquerel. Plus tard, on a découvert l'effet photoélectrique et les propriétés du sélénium, puis du silicium. Les premières cellules photovoltaïques sont utilisées pour les posemètres, en photographie, dès 1914, ainsi qu'en 1954 pour une production électrique. La recherche porte maintenant sur le remplacement du silicium par des polymères (éventuellement souples).
Utilisation[modifier | modifier le wikicode]
Les panneaux solaires photovoltaïques sont utilisés :
- soit pour produire une bonne quantité d'énergie renouvelable utilisée ailleurs grâce au réseau électrique ;
- ou bien pour fournir de l'énergie à des installation isolées comme de petites stations météorologiques ou les satellites artificiels.
Les panneaux solaire photovoltaïque de production sont habituellement plats, la surface d'un élément de panneau solaire photovoltaïque est de plus ou moins un mètre carré pour faciliter la pose. On en pose généralement plusieurs. Ils sont en général inclinés d'un angle qui permet leur meilleure efficacité selon la région, et éventuellement pour permettre à la neige de glisser.
Le panneau photovoltaïque peut être installé sur un toit ou au sol. Il est plus rentable qu'il soit exposé au sud, mais il peut l'être aussi au sud-est ou au sud-ouest (dans le cas le rendement est diminué d'environ 10%). Il faut se méfier des ombres portées par la végétation environnante ou un bâtiment voisin.
L'inclinaison du panneau par rapport au sol varie autour de 30°.
Le courant électrique ainsi produit peut être consommé intégralement par le producteur (autoconsommation). Mais lorsque l'installation est reliée au réseau électrique, pour que la production soit revendu à un distributeur d'électricité, cela permet que toute l'énergie produite soit utilisée même quand on ne la consomme pas sur-place.
La production d'électricité solaire photovoltaïque représente 2,3 % de la production d'électricité totale en France.
Les prix des panneaux solaires est très variable avec le temps, selon la taille d'une installation et selon s'il est compté pour une installation, par mètre carré, par kilowatt crête productible, etc.
Fonctionnement[modifier | modifier le wikicode]
Les cellules photovoltaïques d'un panneau solaire sont faites pour que la lumière du soleil fasse apparaître une différence de potentiel (tension électrique) entre deux couches d'une plaquette de semi-conducteur (silicium), ou entre un semi-conducteur et un métal. C'est l'effet photovoltaïque.
Le panneau photovoltaïque produit un courant continu. Un onduleur le transforme en courant alternatif (celui qui est utilisé dans les installations électriques domestiques). Une installation photovoltaïque nécessite de 5 à 10 m2 de panneaux pour produire une puissance d'un kilowatt-crête (kWc) 
. Une puissance de 1 kWc produit en moyenne une énergie de 850 kilowatt-heure (kWh) par an à Lille mais environ 1250 kWh par an à Nice. Cela fait comme s'il produisait à pleine puissance pendant 850 à 1250 heures par an. Comme il y a 8760 heures dans l'année, les panneaux solaires produisent à environ 10 à 15 % de leur puissance maximale en moyenne.
Un panneau photovoltaïque transforme autour de 20 % de l'énergie solaire qu'il reçoit (son rendement).
La plupart des installations individuelles ont une puissance de 2 à 6 kWc, pour une surface de typiquement 20 mètres carrés.
Inconvénients[modifier | modifier le wikicode]
Une des principales difficultés de la production d'électricité avec des panneaux solaires photovoltaïques est que la production n'est pas régulière au cours de la journée et de l'année et ne se commande pas en fonction des besoins.
Cela fait qu'il faut s'adapter de plusieurs manières possibles (ou un peu de chaque) :
- compléter par d'autres moyens de productions d'électricité que l'on peut contrôler ;
- adapter la consommation (consommer de l'électricité quand elle est disponible) ;
- stocker l'électricité.
Le stockage d'énergie électrique est possible sur une journée ou deux (le jour pour la nuit par exemple) mais cela peut être plus cher que la production, et c'est exclu pour des périodes plus longue (l'été pour l'hiver).
Autre panneaux solaires[modifier | modifier le wikicode]
Il existe d'autres types de panneaux solaires :
Les panneaux ou capteurs solaires thermiques captent la chaleur du rayonnement solaire et la transfèrent à un liquide. Les plus courants sont les chauffe-eaux solaires.
Il existe des panneaux solaires photovoltaïques hybrides produisent à la fois de l'électricité et de la chaleur en faisant en sorte d'améliorer le rendement des panneaux solaires photovoltaïques en évitant la surchauffe des modules en été qui diminue fortement le rendement photovoltaïque au moment de production maximum.
Voir aussi[modifier | modifier le wikicode]
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